35磁场对运动电荷的作用.pptVIP

探索：安培力→电荷运动时受磁场力→验证． * * 3.5 磁场对运动电荷的作用 接通电源后，导线将怎样运动? N S 安培力 ━━ 磁场对电流的作用力 电流 ━━ 电荷的定向移动 电子束 电子射线管 + 阴极 - 荧光屏 狭缝 阳极 实验验证 点击右图观看实验 （一）运动电荷在磁场中受到的作用力,我们把这个力称为洛伦兹力。 　　安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。 　　荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为“我们时代最伟大，最高尚的人”。 （1853—1928） 洛伦兹 + I F - I F 1.判定安培力方向。 2.电流方向和电荷运动方向的关系。 3.F安的方向和洛伦兹力方向的关系。 4.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。 想一想 伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 （二）洛伦兹力方向的判断——左手定则 四指指向负电荷运动的反方向，拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。 + v - v - v + v 试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。 F F F向内 F向外 若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。求每个自由电荷所受的洛伦兹力的大小? - - - - - - - - - - - - - - - I （三）洛伦兹力的大小 这段导体所受的安培力的表达式是什么？ 电流强度I 的微观表达式是什么？ 这段导体中含有多少自由电荷数？ F安=BIL I = nqSv nLS - - - - - - - - - - - - - - - I L S B v q n 每个自由电荷所受的洛伦兹力为多大？ - - - - - - - - - - - - - - - I L S B v q n 各量的单位： F（N），q（C），v（m/s）, B（T） (1) θ= 90°时，F = qvB 若θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角 (2) θ= 0°或180 °时，F = 0，v 和 B在同一直线上，不受洛伦兹力。 若此运动电荷进入磁场时，v既不垂直也不平行于B，该电荷受到的洛伦兹力多大? 想一想: + v vsinθ θ B (3) F = qvBsinθ （θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角） 若运动的电荷在磁场中仅受洛伦兹力作用, 那么洛伦兹力会怎样改变电荷的运动状态呢? 想一想: F v + F v + F v + + 带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？ 想一想: 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。 1.一长螺线管通有变化的电流，把一个带电粒子(重力不计)沿管中心轴线射入管中，粒子将在管中? (?　　 ) A. 做圆周运动??????????????? B. 沿轴线来回运动 C. 做匀速直线运动??????????? D. 做匀加速直线运动 C 2.来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将 ( ) A. 竖直向下沿直线射向地面 B. 相对于预定地面向东偏转 C. 相对于预定点稍向西偏转 D. 相对于预定点稍向北偏转 B